耐多药“超级细菌”迎来最强劲对手,超短脉冲激光被发现可杀死 99.9% 以上病菌

耐多药“超级细菌”迎来最强劲对手,超短脉冲激光被发现可杀死 99.9% 以上病菌
2021年12月06日 10:30 麻省理工科技评论

似乎很难想象,一直被视为“万能药”的抗生素有朝一日会失去效用。

随着耐多药“超级细菌”的流行程度加剧,抗生素的功效性正在遭受冲击,可替代治疗手段的研究已成为燃眉之急。

近日,来自圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis)的研究团队发现,超短脉冲激光可在不伤害人体的情况下有效清理耐药性病菌,从而为解决“超级细菌”泛滥难题提供全新途径[1]。

“超短脉冲激光技术可独特地灭活病原体,同时保留人类蛋白质和细胞,”圣路易斯华盛顿大学马林克罗特放射学研究所医学博士曾绍伟(Shaw-Wei Tsen)表示,“想象一下,如果在闭合手术伤口之前,我们就可以扫描整个部位的激光束,这将进一步降低感染的机会。

图 | 相关论文(来源:Journal of Biophotonics)

11 月 21 日,相关研究结果以论文形式在 Journal of Biophotonics 上在线发表,该论文以《使用超短脉冲激光灭活多重耐药菌和细菌孢子并产生高效细菌疫苗》(Inactivation of multidrug‐resistant bacteria and bacterial spores and generation of high‐potency bacterial vaccines using ultrashort pulsed lasers)为题,曾绍伟为第一作者。

抗生素耐药性下的持续医疗危机

抗生药的诞生使人类的生命健康得到极大保障,然而好景不长,随着抗生素药物在临床治疗上被广泛使用,超级细菌开始呈现泛滥趋势。

超级细菌又叫作“多重耐药性细菌”,以能够逃避多种抗生素捕杀著称,对人类健康造成极大的威胁,而这也是其英文名字被称为“Superbug”的原因。目前比较活跃的超级细菌包括金黄色葡萄球菌(MRSA)、肠球菌、结核杆菌、鲍曼不动杆菌、大肠杆菌、克雷伯菌等。

有专家预测,如果不进行干预,到 2050 年,多重耐药菌感染问题可能是灾难性的,每年将导致大概 1000 万人死亡。

以鲍曼不动杆菌为例,鲍曼不动杆菌可引起血液、泌尿道和肺部感染,当身体某一部位出现创口时,这种表现尤为明显。但我们平时使用的抗生素,在面对该病菌时,却又显得越来越无力。

德克萨斯大学阿灵顿分校生物学助理教授约瑟夫·波尔(Joseph Boll)表示,“在之前的研究中,我们发现当鲍曼不动杆菌经历压力时,例如抗生素治疗,它会改变其细胞包膜以长时间耐受抗生素,这可能导致抗生素治疗失败。”

这已经成为一种游戏。研究人员发现了一种新的抗菌剂,然后细菌就会对它产生抗药性。

(来源:Pixabay)

这种情况下,医疗保健从业者们被迫使用组合疗法,通过将多种药物混合起来,一起治疗细菌感染,但即使是这些方法也变得越来越无效。

“细菌耐药性正在迅速超过新抗生素的开发,我们的选择不多了。”波尔表示。

超级细菌或将迎来最强劲克星

超级细菌肆虐下,持续的医疗保健危机正引发全人类恐慌,但遗憾的是,迄今为止还没有一个明确的解决方案。

于是,一种使用生物相容性物理方法开发新疗法和新疫苗的解决方案被提出,它将在抗生素对患者彻底失去效用时予以替代。其中,超短脉冲激光正发挥着越来越重要的作用。

此前,超短脉冲激光已被证明可以灭活病原体,同时最大限度地减少对人体细胞、血液蛋白和疫苗抗原的附带损害。此次,该研究团队将实验范围扩大到了超级细菌。

实验结果证实,超短脉冲激光在临床上具有显著的灭杀超级病菌作用,比如常见的金黄色葡萄球菌,在经过激光技术处理后将不再存活。

此外,对常规化学和物理处理具有高度抗性的内生孢子,也被证明可以通过激光处理,从而达到灭杀孢子活性的目的。

“在所有情况下,激光杀死了 99.9% 以上的目标生物,将它们的数量减少了 1000 多倍。”研究团队成员表示。

据了解,几十年来,马林克罗特放射学研究所一直致力于利用光的力量开发理解、诊断和治疗疾病的新方法。从正电子发射断层扫描技术的诞生地到发明癌症护目镜,该研究所在放射学研究中不断取得历史性突破。

其独特优势在于能够开发从概念、实施和验证到人类临床护理的完整解决方案,从而改变医学实践的方式。此次研究结果亦不例外,为将超短脉冲激光应用于医院环境消毒、通过单采术治疗皮肤或血液中的耐药细菌感染以及生产有效细菌疫苗提供了可能性。

“我可以看到这项技术将很快用于体外生物制品的消毒,甚至治疗血液感染。未来,这项任务将通过让患者接受透析,并借助激光治疗设备来实现。”曾绍伟表示。

财经自媒体联盟

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